DE2739181A1

DE2739181A1 - Verfahren zur herstellung von hydrothermal gehaerteten gasbeton-bauteilen

Info

Publication number: DE2739181A1
Application number: DE19772739181
Authority: DE
Inventors: Dieter Dr Hums; Klaus Friedrich Lippe; Werner Wetzig
Original assignee: Ytong AG
Current assignee: Ytong AG
Priority date: 1977-08-31
Filing date: 1977-08-31
Publication date: 1979-03-22
Also published as: FR2401752B1; US4422989A; FR2401752A1; DE2739181B2; ATA720977A; AT372064B; CH637098A5

Description

l/p/655 YTONG AG, Volkartstr. 83, 8000 München 19

Verfahren zur Herstellung von hydrothermal gehärteten Gasbeton-Bauteilen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hydrothermal gehärteten Gasbeton-Bauteilen, wobei man Bindemittel, bestehend aus überwiegend Kalk sowie Zement, wobei der Kalkanteil überwiegt, Sand, Calciumsulfat, Gärmittel, insbesondere Aluminiumpulver, und Wasser zu einer gießfähigen Masse mischt, die Masse in Formen gießt, gären und ansteifen läßt, entformt und ggf. schneidet und die geschnittenen Formteile hydrothermal härtet.

Unter der Verwendung von Kalk wird im Sinne der Erfindung die Verwendung von Feinkalk, insbesondere hartgebranntem Feinkalk und Weißfeinkalk und/oder Kalkhydrat,insbesondere Weißfeinkalkhydrat, verstanden. Es eignen sich sowohlweichals auch hartgebrannte Kalke.

Es ist bekannt, daß die Abmessungen hydraulisch gebundener Bauteile eine Funktion des Feuchtigkeitsgehaltes sind. Das trifft auch für Gasbeton-Bauteile zu. Gasbeton verläßt den

909812/0026

YTONG AG p/655 J

Autoklaven in der Regel mit Feuchtigkeitsgehalten um 30 Gew.-%. Es handelt sich dabei um das adsorbtiv gebundene Wasser. Je nach Umweltbedingungen in bezug auf Temperatur- und Luftfeuchtigkeit stellt'sich nach dem Einbau der Gasbetonteile in ein Mauerwerk oder nach einer Lagerung eine Ausgleichsfeuchte im Gasbeton-Bauteil und damit eine bestimmte Dimension ein. Die Dimensionen des eingebauten Teils sind im Verhältnis zum autoklav-feuchten Bauteil in der Regel kleiner. Die Unterschiede sind nicht konstant, sondern schwanken von Fabrikat zu Fabrikat, weil sie u.a. auch von der gesamten Rohstoffzusammensetzung beeinflußt werden können. Die Dimensionen beispielsweise der autoklav-f euchten Bauteile mit etwa 30 Gew.-% Feuchtigkeit können in bezug auf die Dimensionen, die sich in einer Atmosphäre von 40 % relativer Luftfeuchtigkeit bei 20° C mit ungefähr 3 % Feuchtigkeit im Bauteil einstellen, 0, 1

bis 0,6 o/oo größer sein. Die aufgezeigten Unterschiede können schwanken» wenn das Bauteil einer COp-haltigen Atmosphäre ausgesetzt wird. Diese Dimensionsveränderung kann zu erheblichen inneren Spannungen im Bauteil und zu Rißbildung führen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Dimensionsstabilität und Festigkeit von Gasbeton zu verbessern.

909812/0026

YTONG AG p/65 5/

- -r -έ

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art gelöst, das sich dadurch auszeichnet, daß zur Herstellung der gießfähigen Masse ein Gemenge aus Wasser, Bindemittel und Sand vorgemischt wird, dann das Calciumsulfat zugesetzt und die Masse weitergemischt wird, anschließend das Gärmittel zugesetzt und die Masse bis zur gewünschten Konsistenz nachgemischt wird. Durch die Vermischung ergibt sich eine überraschend günstige Ausbildung des Kalkhydrats und eine besonders homogene Verteilung des feindispersen Hydrats. Vorteilhaft ist, wenn ein Gemenge mit 52 bis 65 Gew.-% Kalk im Bindemittel, Rest Zement, vorgemischt und zur Vormischung 6 bis 12Gew.-% SO-. bezogen auf den CaO-Gehalt des Kalkes in Form von Calciumsulfat zugesetzt werden. Es ist auch möglich, größere Mengen Calciumsulfat zuzusetzen, ohne daß die Dimensionsstabilität und Festigkeit der Gasbetonformteile negativ beeinflußt werden. Die Menge wird empirisch ermittelt und ist u.a. abhängig von der Wirkung der Calciumsulfationen auf die " Gär- und Gießeigenschaften der Masse. Noch günstiger ist, wenn ein Gemenge mit 58 bis 63 Gew.-% Kalk im Bindemittel, Rest Zement, vorgemischt und zur Vormischung 6 bis 12Gew,- % SO-, in "orm von Anhydrit zugesetzt werden. Bevorzugt wird die Vormischung eines Gemenges mit 55 bis 60 Gew.-56 Kalk im Bindemittel, Rest Zement, und ein Zusatz von 8 bis 10 Gew.-56 SO₃ in Form von Anhydrit zur Vormischung. Weitere wesentliche Verfahrensparameter ergeben sich aus den

909812/0026

YTONG AG P/655

Unteransprüchen 6 bis 11.

Nach dem erf indungs gernäßen Verfahren wird zunächst Wasser in den Mischer gefüllt und anschließend der Mischer in Gang gesetzt. Dann wird das Bindemittel und Sand zugegeben und 40 bis 80, insbesondere 50 bis 70 Sekunden, vorgemischt. Danach wird die SO--enthaltende Komponente, vorzugsweise Anhydrit, zugesetzt und etwa 30 bis 351 vorzugsweise 32 bis 34 Sekunden, weitergemischt. Im Anschluß daran wird das Gärmittel, vorzugsweise Aluminiumpulver, zugegeben und 20 bis 40, insbesondere 2 5 bis 30 Sekunden, nachgemischt. Danach wird die Masse in die Formen gegossen.

Die Verwendung von Calciumsulfat in den angegebenen Mengen zur Herstellung von Gasbeton aus kalkreichen Mischungen lag keineswegs nahe. Denn aus der DT-PS 1 646 580 ist z.B. bekannt, daß man den grünen Gasbetonmischungen, bei denen das Bindemittel in Form von Weiß-Feinkalk eingebracht wird, Calciumsulfate meist in Form von Doppelhydratgips oder Anhydrit zusetzen kann. Der Zusatz soll zur Regelung der Löschgeschwindigkeit dienen, wenn ein zu schnelles Ablöschen des Weiß-Feinkalks die Qualität des Gasbetonteils mindern könnte. Das Ablöschen des Kalks soll in diesem Fall auf den Gärvorgang genau abgestimmt werden. Der Zusatz von Calciumsulfat mindert jedoch die Festigkeit des aus einer vorwiegend Weiß-Feinkalk als Bindemittel enthaltenden Mischung hergesta.lten Gasbeton-Bauteils erheblich.. Aus diesem Grunde wurde bei der Herstellung von Gasbeton

909812/0026 ₅

YTONG AG p/655

ohne Zement auf einen Zusatz von Calciumsulfat verzichtet und ein Kalk, sogenannter Hartbrand, ausgewählt, der aufgrund seines Löschverhaltens von Hause aus dem Gärvorgang angepaßt ist. Derartige Spezialkalke sind jedoch teuer. Bei Mischungen mit Zement kann dagegen der Zusatz von Calciumsulfat entfallen, weil die Löschgeschwindigkeit des Kalkes durch den Zementzusatz in ausreichendem Maße verzögert werden kann.

Aus der DT-PS 1 646 580 ist ferner bekannt, daß in zementreichen Mischungen, in denen der Zementanteil über 50 Gew.- % im Bindemittel beträgt, durch einen Zusatz von Calciumsulfat zur Mörtelmischung von über 2,5 Gew.-$ SO, die Festigkeit gesteigert werden kann, die ohne den Zusatz von Calciumsulfat aufgrund des hohen Zementanteils sehr gering ist.

Darüber hinaus ist bekannt, daß die Verwendung von Calciumsulfat bei der Herstellung von Gasbeton aus Mischungen, die Flugasche enthalten, zur Beschleunigung der Reaktion zwischen dem Kalk und der Flugachse führt.

Demgegenüber war überraschend, daß die schädliche Wirkung des Gipses in kalkreichen Mischungen aufgehoben werden kann und sogar dimensionsstabile Gasbetonteile hergestellt werden können.

909812/0026

YTONG AG p/655

Darüber hinaus ergibt sich, daß die Festigkeit des Gasbeton-Bauteils nicht gemindert,sondern eher gesteigert und die optische Qualität, insbesondere in bezug auf die Homogenität der Farbe, erheblich verbessert wild.

Anhand des folgenden Beispiels wird die Erfindung näher· erläutert.

Zur Herstellung eines Gasbeton-Bauteils der Güteklasse G 25 werden 360 kg Weiß-Feinkalk als Ilartbrand mit einem CaO-Gehalt von 96 Gew.-% und 240 kg Portlandzement PZ 350 und 17 50 kg Sand in einen Mischer gefüllt, in dem sich bereits HOO χ Wasser befinden. Der Mischer wird in Gang gesetzt, und es wird 60 Sekunden vorgemi^cht. Dann worden 50 kg Anhydrit mit einem SO,-Gehalt von 59 Qou.-% zur Vormischung gegeben und 32 Sekunden weitorgemischt. Anschließend werden 1,8 kg Aluminiumpulver zugesetzt und 18 Sekunden nachgemischt. Die Masse wird im Anschluß daran vergossen und in an sich bekannter Weise verarbeitet. Nach der Härtung ergibt sich ein Gasbeton-Bauteil mit einer Dimensionsstabilität von 0,08 mm/m. Die Dimensionsstabilität wurde ermittelt, indem das Bauteil sofort nach der Autoklavhärtung und nach einer 28-tägigen Einwirkung einer Atmosphäre von 40 % relativer Luftfeuchtigkeit bei 20 C, bei der sich eine Ausgle ichsfeuchte von 3 Gew.-'/6 eingc—

909812/0026

YTONG AG

stellt hatte, vermessen wurde. Die Druckfestigkeit des Gasbeton-Bauteils lag bei 35 kp/cm*". Die optische Qualität war hervorragend.

Besonders günstig ist, wenn das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Gasbeton-Bauteilen der Güteklasse G mit hohen Wasser/Mehl-Wcrten über 0,58 durchgeführt wird. Vorzugsweise werden Wasser/Mehl-Werte der Gießmasse von 0,58 bis 0,62 gewählt. Gleichzeitig ist dabei von Vorteil, wenn der Kalkgehalt und der Wasser/Mehl-Wert so aufeinander abgestimmt werden, daß sich Findtemperaturen in der gärenden Masse von 75 bis 90, vorzugsweise von 80 bis 8 5 C, einstellen. Dadurch wird die Masse in üblichen Taktzeiten schneidreif und die Dimensionsstabilität des Fertigteils günstig beeinflußt. Ferner ist in diesem Zusammenhang von Vorteil, möglichst feine Aluminiumpulver zuzusetzen.

Wesentlich ist, daß die Gießstabilität der Masse bei Verwendung bisher bekannter Calciumsulfat-Arten nicht gewährleistet werden kann, wenn die erfindungsgemäßen Verfahrensparameter nicht eingehalten werden und die Ausbildung des Kalkhydrats im Mischer durch die Anwesenheit von wirksamen Sulfatkonzentrationen behindert wird. Aus diesem Grunde ist es ferner von Vorteil, wenn nach einer weiteren Ausgestaltung der [Erfindung die Vormischung ohne den Zementzusatz erfolgt und der Zement zusammen mit dem Calciumsulfat zur Vormischung oder kurz vor der Zugabe des Calciumsulfats

909812/0026

YTONG AG

ΛΛ

zur Vormischung gegeben wird. Dies ist dann zu empfehlen, wenn Zemente mit hohem Gipsgehalt verwendet werden sollen. Ferner ist es in diesem Fall sogar möglich, auf den Calciumsulfat -Zusatz zu verzichten, wenn der Calciumsulfat-Gehalt des Zements ausreicht, die gewünschte Dimensionsstabilität zu gewährleisten.

Während normalerweise ein Gipszusatz die Gärgeschwindigkeit zeitlich derart reduziert, daß der Gärprozeß gehemmt abläuft und zu Fehlgüssen führt, steigt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Masse schnell hoch mit einer idealen Konsistenz, so daß insbesondere Bewehrungen ohne "Schattenbil— dung" umflossen werden. Die Taktzeiten können reduziert werden. Außerdem ist weniger Aluminiumpulver erforderlich.

Bei Zusatz von Sulfaten bereits zu Beginn des Löschprozesses wird das Aufgären der Masse sehr stark verzögert, d.h. es sind sehr lange Zeiten nötig, bis die Masse ihre endgültige Gärhöhe erreicht hat. Dies ist naturgemäß für den Produktionstakt ungünstig. Setzt man den Sulfatträger in dem oben beschriebenen geeigneten Zeitpunkt zu, so gärt die Masse sehr schnell auf, praktisch in der gleichen Weise, in der sie ohne Zusatz von Sulfaten gärt. Erst nach Erreichen der maximalen Steighöhe beginnt die Verzögerungswir— kung des Sulfates, die sich hauptsächlich in einem sehr langsamen weiteren Temperaturanstieg äußert. Bei der

- 9 909812/0026

YTONG AG p/6 5

- sr -

Produktion von Montagebauteilen ergibt sich damit der weitere Vorteil, daß durch die schnell aufgärende, niedrig viskose Masse die Bewehrungseisen gut umschlossen werden, während sich durch langsam gärende zähe Massen, die sich bei hohen Sulfatzusätzen im Kalk ergeben, Hohlstellen (Schattenbildung) hinter den Bewehrungseisen in Gärrichtung bilden.

- 10 -

909812/0026

Claims

YTONG AG . p/655 ANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung von hydrothermal gehärteten Gasbeton-Bauteilen, wobei man Bindemittel bestehend aus überwiegend Kalk sowie Zement, wobei der Kalkanteil überwiegt, Sand, Calciumsulfat., Gärmittel, insbesondere Aluminiumpulver, und Wasser zu einer gießfähigen Masse mischt, die Masse in Formen giei3t, gären und ansteifen läßt, entformt und ggf. schneidet und die geschnittenen Formteile hydrothermal härtet, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der gießfähigen Masse ein Gemenge aus Wasser, Bindemittel und Sand vor gemischt wird, dann das Calciumsulfat zugesetzt und die Masse weitergemischt wird, anschließend das Gärmittel zugesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel Feinkalk und ggf. SO₃-armer Zement verwendet wird und zur Vormischung Calciumsulfat in Form von Gips und/oder Anhydrit und/oder Zement zugesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und/der 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemengt; mit 52 bis 65 Gew.-# Kalk im Bindemittel, Rest Zement, vorgemischt und zur Vormischung 6 bis 12 Gew.-% SO₃ bezogen auf den

- 11 -

909812/002^

ORIGINAL INSPECTED

YTONG AG

- yr -

CaO-Gehalt des Kalkes in Form von Calcivunsulfat zugesetzt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemenge mit 52 bis 6 3 Gew.-% Kalk im Bindemittel, Rest Zement, vorgemischt und zur Vormischung 6 bis 12 Gcw.-% S0~ in Form von Anhydrit zugesetzt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemenge mit 5 5 bis 60 Gew.-% Kalk im Bindemittel, Rest Zement, vorgemischt und 8 bis 10 Gew.-% SO., in Form von Anhydrit zugesetzt werden.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst Wasser in den Mischer gefüllt, dann unter Rühren Bindemittel und Sand zugegeben und /fO bis 80, insbesondere 50 bis 70 Sekunden, vorgemischt, danach die SO, enthaltende Komponente,vorzugsweise Anhydrit, zugesetzt, etwa 30 bis 35, vorzugsweise 32 bis 34 Sekunden, weitergemischt, im Anschluß daran das Gärmittel, vorzugsweise Aluminiumpulver, zugegeben und 14 bis 20, insbesondere Ί6 bis 18 Sekunden, nachgemischt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn-

909812/0026 - 12 -

YTONG AG p/655

27391

zeichnet, daß die Masse nach der Nachmischung die Gießmasse bis zur beginnenden Gärung im Mischer etwa 8 bis 14 Sekunden, vorzugsweise 10 bis 12 Sekunden, verweilt.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der gießfähigen Masse mit Wasser/Mehl-Werten über 0,58, vorzugsweise von 0, 58 bis 0,62, gearbeitet wird.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der gießfähigen Masse mit Wasser/Mehl-Werten über 0, 58 bei Temperaturen in der gärenden Masse von 75 bis 90, vorzugsweise von 80 bis 85° C, gearbeitet wird.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

9, dadurch gekennzeichnet, daß als Gärmittel ein Aluminiumpulver verwendet wird.

11. Gasbeton-Bauteil, gekennzeichnet durch eine Dimensionsstabilität von maximal 0,15 mm/m, vorzugsweise von 0,05 bis 0,1 mm/m, bei Einstellung einer Ausgleichsfeuchte von etwa 3 Gew.-% ausgehend von der Autoklavfeuchte ₄

909812/0026